Лекция № 1 по теме «обмен углеводов»

ЛЕКЦИЯ № 1 по теме «Обмен углеводов»

Введение в обмен веществ. Обмен углеводов

Пашутин В.В. «Едва ли можно, без вреда для всяких тканей тела лишить человека доставки хотя бы небольшого количества углеводов» 1902г

План:

Введение в обмен веществ

Углеводы и их роль

Переваривание и всасывание углеводов

Превращение глюкозы в тканях

Пути окисления глюкозы. Анаэробный гликолиз энергетический баланс

Введение в обмен веществ

Обмен веществ – это совокупность тесно связанных между собой противоположных процессов – ассимиляции (анаболизм) и диссимиляции (катаболизм). Обмен веществ включает 4 этапа: 1 этап – переваривание. Это механическое и ферментативное расщепление сложных веществ, которое происходит в ЖКТ под действием соответствующих гидролаз; 2 этап – всасывание – это транспорт продуктов распада из просвета кишечника во внутреннюю среду организма. Всасывание осуществляется через мембраны микроворсинок тонкого кишечника и бывает активным и пассивным (механизмы транспорта через мембраны см. микролекцию «Б/х мембран», дать ксерокс или дискету).

3 этап – промежуточный обмен – это превращение в клетках или тканях организма всосавшихся веществ; 4 этап – выделение конечных продуктов обмена.

Углеводы и их роль

На долю углеводов должно приходиться 50% калорийности суточного рациона. Соотношение белков, липидов и углеводов в пище должно быть (Б:Л:У) – 1:1:4, т.е. в сутки должно поступать 400-500 г углеводов, или 124 г на 1000 ккал рациона в сутки. При этом желательно, чтобы легкоусвояемые дисахариды составляли не более 25% от этого количества. Переедание легкоусвояемых угв является риском развития ожирения и атеросклероза.

Углеводы могут синтезироваться в организме из промежуточных продуктов распада белков и липидов. Единственное производное углеводов, которое обязательно должно поступать с пищей и не синтезируется в организме человека – это витамин С.

Различают следующие пищевые угв 1) 80% приходится на долю крахмала – резервного полисахарида растений. 2) В продуктах животного происхождения содержится гликоген – «животный крахмал». 3) пищевые волокна – целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин, смолы, пектины, пентозаны. С пищей также поступают дисахариды – 4) сахароза, или тростниковый сахар, 5) лактоза, или молочный сахар, а также мсх – 6) глюкоза – виноградный сахар и 7) фруктоза – фруктовый сахар. Этих мсх также много в меде. 8) В составе НП в организм поступают пентозы.

Роль углеводов пищи 1) энергетическая – 99% потребляемых угв используется на производство энергии. Окисление 1г углеводов дает 17,2кДж (4,1ккал) энергии; 2) пластическая, строительная, или структурная – ГАГи, ГП и другие белки (почти все белки организма имеют в своем составе угв, НК, липиды, НЗТ, Коf, глюкуронаты, ГЛ мембран; 3) резервная – гликоген запас глюкозы; 4) сигнальная – угв входят в состав рецепторов (их узнающей части) и в состав ряда гормонов, например, ТТГ, ФСГ. Угв обеспечивают антигенность тканей. 5) пищевые волокна способствуют задержке воды при прохождении пищи по кишечнику и формированию благодаря этому объемных мягких фекалий. Диета, богатая пищевыми волокнами (клетчаткой) снижает вероятность возникновения дивертикулеза, рака толстой кишки, сердечно-сосудистых заболеваний и сахарного диабета. Целлюлоза и лигнин хорошо действуют на функцию толстой кишки, а смолы и пектины снижают уровень ХСН в крови, возможно, благодаря связыванию ЖчК и ХСН пищи. Смолы и пектины препятствуют опорожнению желудка, замедляют и снижают подъем уровня глюкозы в крови после приема пищи и последующим уменьшением секреции инсулина. 

ЛЕКЦИЯ № 2 по теме «Обмен углеводов»

План:

Глюконеогенез, цикл Кори

Аэробное окисление глюкозы, энергетический баланс

Пентозофосфатный цикл окисления глюкозы

Выделение конечных продуктов обмена углеводов

Глюконеогенез, цикл Кори

Большая часть лактата подвергается глюконеогенезу в печени. Т.о., гликогенолиз, гликолиз и глюконеогенез составляют взаимосвязанную систему, направленную на поддержание гомеостаза и образуют цикл Кори – (пленка)

Значение цикла Кори заключается в том, что богатая энергией молекула лактата не теряется, а превращается в глюкозу.

Глюкозо-аланиновый цикл

Глюкоза, поступая в мышцы, окисляется до ПВК и лактата. При переаминировании ПВК с глу образуется аланин, он выходит в кровь и поступает в печень, где под действием АЛТ вновь превращается в ПВК. ПВК используется в глюконеогенезе. Т.о., в кровь из печени выходит глюкоза, которая вновь поступает в мышцы и в них окисляется до ПВК, которая переаминируясь дает аланин (пленка).

Глюконеогенез

Наиболее интенсивно процесс протекает в печени и корковом слое почек. Этот процесс можно считать в какой-то степени противоположно направленными реакциями анаэробного гликолиза. Только три реакции анаэробного гликолиза необратимы: это реакции, катализируемые гексокиназой, фосфофруктокиназой и пируваткиназой; на этих стадиях при глюконеогенезе происходит обход необратимых реакций с помощью других ферментов. ПВК не может перейти в ФЕП, для этого существует первый обходной путь – «образование ФЕП из ПВК» - протекает в митохондриях и цитозоле. При карбоксилировании ПВК образуется ЩУК – это ключевая реакция глюконеогенеза, ускоряется пируваткарбоксилазой. Активность данного фермента регулируется уровнем АУК, при нехватке АУК, пируваткарбоксилаза почти неактивна – показать на (пленке)

ЩУК декарбоксилируется и фосфорилируется за счет ГТФ и образует ФЕП – показать на пленке

ФЕП включается в реакции, обратные гликолизу до образования фруктозо-1,6-дифосфата. 2 обходной путь - фруктозо-1,6-дифосфат дефосфорилируется и образует фруктозо-6-фосфат. Эта реакция ускоряется бифункциональным ферментом, который способен катализировать как распад фруктозо-1,6-дифосфата, так и его образование из фруктозо-6-фосфата. Реакция регулируется уровнем АМФ, глицерол-3-фосфатом, цАМФ. При высоком содержании АТФ и низком уровне АМФ реакция ускоряется.

Фруктозо-6-монофосфат изомеризуется в глюкозо-6-монофосфат. 3 обходной путь - под влиянием глюкозо-6-фосфатазы глюкозо-6-монофосфат дефосфорилируется и образует глюкозу. Глюкозо-6-монофосфат может также переходить в глюкозо-1-монофосфат и участвовать в синтезе гликогена.

Значение глюконеогенеза

1. образование из лактата и других веществ глюкозы в тех случаях, когда УГВ мало (УГВ или полное голодание);

2. поддержание гомеостаза (из крови извлекаются ПВК, лактат, глюкогенные АК, которые превращаются в глюкозу). При различных патологических состояниях печени и почек (жировая инфильтрация, гепатит, цирроз, нефросклероз, нефриты) глюконеогенез нарушается. При этом в крови накапливается лактат, развивается ацидоз

ЛЕКЦИЯ № 1 по теме «Обмен углеводов»